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详解搜索水下黑匣子:精密声呐定位 机器人出动

归档日期:11-29       文本归类:导航声纳      文章编辑:爱尚语录

  目前,中国和美国都开始将黑匣子定位仪运往南印度洋一线航班的黑匣子。那么,如何在茫茫海中搜索黑匣子?要知道,在水下,无线电信号传播递减率极大。

  但是办法总是有的!黑匣子,总共为两条系统,一套为记录飞行数据的飞行数据记录仪,另一套为记录机组通话的话音记录仪。一般飞行数据记录仪在机尾,话音记录仪在驾驶舱上部。而这两套记录仪上,都附加有水下定位信标机。如果飞机落入水中,两套水下定位信标机就会自动开启,以27.5千赫兹的频率发送声音信号。

  无线电波最大的弱点是在海水中传递衰减巨大,而且波长越小,衰减最大。不过,哪怕是低频无线米,其电波幅值就会衰减到原来的1/10,如果黑匣子沉入水下,依靠无线电发送信号——那么你永远也找不到黑匣子了。

  但是,声音在水中的特性就截然不同了——海水对声波的吸收要远远小于对光波和电磁波的吸收。比如,100分贝,声频在10千赫的声波,在海水中的递减为0.95分贝每公里。相比于电磁波,要强很多。另外,在水中,声音的速度也传递的更快,一般来说在1500米每秒左右,当然传递中还会受到水压,温度,盐分的影响,速度会快或慢一点。

  携带有水下定位信标机的黑匣子入水后,就会自动发动27.5千赫兹的音频信号,时间约为1个月。对于搜索一个水下会发送声音信号的黑匣子,其实就和搜索一艘潜艇类似——需要使用被动声呐。通过精密的被动声纳,确定声源位置,然后再派出水下机器人,回收黑匣子。

  以此次美国海军携带的TPL-25拖拽式定位机为例,该系统是美国海军主要的黑匣子水下定位仪器之一。它实际上就是一个被动定位声呐。按照美国海军的公表数据,TPL-25可搜索6000米深度的目标,接收音频范围为3千赫兹到50千赫兹,拖拽航速为1-5节。

  虽然有声波定位和精密被动声呐,但是在水下定位黑匣子,仍然是一件相当有难度的事情。

  TPL-25拖拽式定位仪的拖拽速度很慢,最快不能超过5节,也就是9.26公里/小时,比一个人骑自行车还要慢不少。面对几十万平方公里的搜索海区,还有有限的搜索时间(MH-370)的水下定位信标可能还能工作两周),如果只动员一艘舰艇进行搜索,基本就是不可能的任务。(钟欣)

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